|
綜合監控係統介紹
城市軌道交通作為大運量、高密度的快速交通方式，對城市交通的重要作用日益顯現。在城市軌道交通運營中，為了保證旅客安全、列車有效運營、設備正常工作，必須對係統各個環節進行監控管理。
最(zui)初(chu)，國(guo)內(nei)軌(gui)道(dao)交(jiao)通(tong)監(jian)控(kong)大(da)多(duo)處(chu)於(yu)由(you)多(duo)個(ge)計(ji)算(suan)機(ji)網(wang)絡(luo)係(xi)統(tong)輔(fu)助(zhu)監(jian)控(kong)的(de)狀(zhuang)態(tai)，各(ge)分(fen)立(li)係(xi)統(tong)按(an)照(zhao)自(zi)身(shen)的(de)技(ji)術(shu)特(te)點(dian)，不(bu)同(tong)程(cheng)度(du)地(di)應(ying)用(yong)了(le)計(ji)算(suan)機(ji)技(ji)術(shu)和(he)網(wang)絡(luo)技(ji)術(shu)。然(ran)而(er)，它(ta)們(men)的(de)硬(ying)件(jian)平(ping)台(tai)與(yu)軟(ruan)件(jian)平(ping)台(tai)是(shi)分(fen)立(li)的(de)，聯(lian)絡(luo)困(kun)難(nan)且(qie)成(cheng)本(ben)高(gao)，有(you)些(xie)係(xi)統(tong)間(jian)甚(shen)至(zhi)難(nan)於(yu)溝(gou)通(tong)，無(wu)法(fa)適(shi)應(ying)軌(gui)道(dao)全(quan)自(zi)動(dong)無(wu)人(ren)駕(jia)駛(shi)的(de)發(fa)展(zhan)需(xu)要(yao)。近(jin)年(nian)來(lai)，隨(sui)著(zhe)科(ke)學(xue)技(ji)術(shu)的(de)進(jin)步(bu)和(he)計(ji)算(suan)機(ji)集(ji)成(cheng)技(ji)術(shu)的(de)發(fa)展(zhan)，通(tong)過(guo)統(tong)一(yi)平(ping)台(tai)將(jiang)多(duo)個(ge)地(di)鐵(tie)機(ji)電(dian)係(xi)統(tong)進(jin)行(xing)集(ji)成(cheng)的(de)設(she)想(xiang)成(cheng)為(wei)了(le)可(ke)能(neng)。它(ta)是(shi)通(tong)過(guo)建(jian)立(li)單(dan)一(yi)的(de)軟(ruan)硬(ying)件(jian)平(ping)台(tai)，將(jiang)城(cheng)市(shi)軌(gui)道(dao)交(jiao)通(tong)的(de)上(shang)述(shu)分(fen)立(li)係(xi)統(tong)的(de)管(guan)理(li)和(he)監(jian)控(kong)功(gong)能(neng)集(ji)中(zhong)起(qi)來(lai)，形(xing)成(cheng)統(tong)一(yi)的(de)運(yun)行(xing)平(ping)台(tai)和(he)綜(zong)合(he)監(jian)控(kong)體(ti)製(zhi)，實(shi)現(xian)各(ge)種(zhong)基(ji)礎(chu)數(shu)據(ju)的(de)統(tong)一(yi)管(guan)理(li)，以(yi)及(ji)相(xiang)關(guan)係(xi)統(tong)之(zhi)間(jian)的(de)數(shu)據(ju)共(gong)享(xiang)。進(jin)而(er)增(zeng)強(qiang)係(xi)統(tong)內(nei)部(bu)及(ji)係(xi)統(tong)之(zhi)間(jian)的(de)業(ye)務(wu)關(guan)聯(lian)與(yu)聯(lian)動(dong)處(chu)理(li)的(de)效(xiao)率(lv)，提(ti)高(gao)城(cheng)市(shi)軌(gui)道(dao)交(jiao)通(tong)監(jian)控(kong)係(xi)統(tong)的(de)自(zi)動(dong)化(hua)程(cheng)度(du)以(yi)及(ji)對(dui)突(tu)發(fa)事(shi)件(jian)的(de)反(fan)應(ying)能(neng)力(li)和(he)處(chu)理(li)速(su)度(du)。該(gai)係(xi)統(tong)在(zai)國(guo)際(ji)上(shang)，例(li)如(ru)香(xiang)港(gang)、新加坡、歐美都已有多個成功運營案例。近年來，國內也已經在上海、廣州、北京等多條軌道交通線路上設置了綜合監控係統，並取得了豐富的建設和運營經驗。
城市軌道交通的綜合監控係統包括電力監控與數據采集(PSCADA)、環境監控(BAS，機電設備監控EMCS)、火災自動報警(FAS)、廣播(PA)、閉路電視(CCTV)、無線通信(RADIO)、門禁(ACS)、自動售檢票(AFC)、乘客信息(PIS)、時鍾(CLK)、屏蔽門(PSD)等係統。根據各子係統的分布和功能，城市軌道交通綜合監控係統的功能可分為控製中心級、車站監控級和車站現場級監控係統，它們與調度指揮、信號、車輛信息等係統均有接口：
(1) 控製中心級監控係統
位於控製中心，主要完成線路運營、控製列車的安全運行，確保乘客的安全，保證與乘客的通話、車站信息牌和乘客監控。當係統處於正常工作模式時，中央級具有最高控製級別。
(2) 車站級監控係統
位於各車站、車(che)輛(liang)段(duan)及(ji)變(bian)電(dian)所(suo)，主(zhu)要(yao)服(fu)務(wu)對(dui)象(xiang)是(shi)車(che)站(zhan)值(zhi)班(ban)員(yuan)。當(dang)係(xi)統(tong)處(chu)於(yu)正(zheng)常(chang)工(gong)作(zuo)模(mo)式(shi)時(shi)，車(che)站(zhan)級(ji)隻(zhi)起(qi)監(jian)視(shi)作(zuo)用(yong)。當(dang)控(kong)製(zhi)中(zhong)心(xin)下(xia)放(fang)控(kong)製(zhi)權(quan)和(he)緊(jin)急(ji)事(shi)件(jian)發(fa)生(sheng)時(shi)，車(che)站(zhan)級(ji)可(ke)以(yi)對(dui)管(guan)轄(xia)範(fan)圍(wei)內(nei)的(de)環(huan)境(jing)、設備和乘客進行監控。
(3) 現場級監控係統
由各種智能監控對象和通過通信控製模塊監控的非智能監控對象組成，位於各監控對象附近，具備接口轉換、信息采集、傳送、彙聚、命令接受、執行和反饋等功能。現場級控製主要用於係統/設備試驗、維修調試和緊急情況。
綜合監控係統網絡需求
為(wei)了(le)保(bao)證(zheng)綜(zong)合(he)監(jian)控(kong)係(xi)統(tong)各(ge)級(ji)監(jian)控(kong)係(xi)統(tong)內(nei)部(bu)及(ji)子(zi)係(xi)統(tong)之(zhi)間(jian)的(de)數(shu)據(ju)的(de)交(jiao)換(huan)，需(xu)要(yao)為(wei)綜(zong)合(he)監(jian)控(kong)係(xi)統(tong)建(jian)立(li)一(yi)套(tao)可(ke)靠(kao)的(de)網(wang)絡(luo)平(ping)台(tai)。綜(zong)合(he)監(jian)控(kong)通(tong)訊(xun)網(wang)絡(luo)平(ping)台(tai)需(xu)要(yao)具(ju)有(you)以(yi)下(xia)的(de)特(te)點(dian)：
冗餘及容錯性：
綜zong合he監jian控kong係xi統tong內nei部bu子zi係xi統tong眾zhong多duo，數shu據ju交jiao換huan方fang式shi複fu雜za，難nan免mian會hui出chu現xian不bu可ke預yu測ce的de問wen題ti。為wei了le保bao證zheng綜zong合he監jian控kong係xi統tong數shu據ju正zheng常chang傳chuan輸shu，要yao求qiu綜zong合he監jian控kong網wang絡luo具ju有you一yi定ding的de冗rong餘yu能neng力li，並bing且qie在zai局ju部bu出chu現xian故gu障zhang時shi仍reng然ran能neng夠gou正zheng常chang的de工gong作zuo。
確定性包括兩個層次，第一是數據傳輸的確定性，也就是數據包能夠在確定的時間內到達，滿足控製係統對數據實時性的要求；第二是故障恢複的確定性，在係統出現故障時，能夠在確定的時間內恢複正常，保障係統數據的完整性。
網絡應可以實現分布式的安全布署，能夠進行訪問控製，MAC地址綁定和過濾，係統隔離等。
可擴展性：
對於網絡的擴展，應該靈活、方fang便bian，並bing且qie不bu能neng影ying響xiang其qi他ta係xi統tong的de正zheng常chang工gong作zuo，係xi統tong擴kuo展zhan時shi，其qi他ta網wang絡luo設she備bei無wu需xu更geng改gai設she置zhi，網wang絡luo路lu由you依yi然ran是shi明ming確que的de。係xi統tong升sheng級ji時shi，和he原yuan有you設she備bei應ying該gai是shi兼jian容rong的de，不bu至zhi於yu浪lang費fei原yuan有you的de投tou資zi。
網(wang)絡(luo)管(guan)理(li)對(dui)於(yu)係(xi)統(tong)的(de)運(yun)營(ying)至(zhi)關(guan)重(zhong)要(yao)，對(dui)於(yu)本(ben)係(xi)統(tong)，采(cai)用(yong)圖(tu)形(xing)化(hua)的(de)網(wang)管(guan)，能(neng)夠(gou)管(guan)理(li)到(dao)所(suo)有(you)的(de)網(wang)絡(luo)設(she)備(bei)的(de)每(mei)一(yi)個(ge)端(duan)口(kou)，包(bao)括(kuo)整(zheng)個(ge)端(duan)口(kou)的(de)配(pei)置(zhi)，告(gao)警(jing)，流(liu)量(liang)監(jian)控(kong)、分析，以便網絡管理員能快速、準(zhun)確(que)地(di)檢(jian)查(zha)整(zheng)體(ti)網(wang)絡(luo)的(de)運(yun)行(xing)情(qing)況(kuang)，有(you)效(xiao)找(zhao)到(dao)網(wang)絡(luo)熱(re)點(dian)，快(kuai)速(su)診(zhen)斷(duan)並(bing)在(zai)故(gu)障(zhang)蔓(man)延(yan)以(yi)前(qian)加(jia)以(yi)排(pai)除(chu)。該(gai)網(wang)管(guan)還(hai)要(yao)有(you)通(tong)用(yong)軟(ruan)件(jian)接(jie)口(kou)，便(bian)於(yu)集(ji)中(zhong)監(jian)控(kong)係(xi)統(tong)對(dui)通(tong)信(xin)網(wang)絡(luo)設(she)備(bei)的(de)監(jian)控(kong)。
係統應采取一體化的網絡通信方案，整體設計；避免由於係統不同層次之間的技術分離，帶來網絡資源充分利用和管理等的不便
MOXA針對綜合監控係統提出自己的最佳化方案，整套網絡細分為骨幹傳輸網，負責控製中心和各車站之間的站間通訊；車站局域網，負責車站內不同子係統間的通訊；車站現場網絡，負責車站子係統內通訊。根據綜合監控網絡的不同部分的特點，MOXA選擇了最適合的拓撲和產品來組建。
骨幹傳輸網采用雙網架構，產品選用MOXA高端模塊化三層交換機EDS-828係列。每個節點（控製中心、車站、停車場等）部署兩台MOXA的EDS-828千兆骨幹交換機，不同節點之間采用千兆光纖連接，構成雙環網。環網上運行 MOXA專利冗餘環網協議- Turbo Ringxieyi，weizonghejiankongguganchuanshuwangtigongrongyujizhi。zaimanfuheyunxingdeqingkuangxia，renyijiedianchuxianguzhanghuozhejiedianjianrenyiyitiaolianluchuxianguzhangshi，huanwangdounenggouzai20ms以yi內nei完wan成cheng通tong訊xun鏈lian路lu的de切qie換huan，保bao證zheng環huan網wang通tong訊xun的de連lian續xu性xing。此ci外wai，骨gu幹gan傳chuan輸shu網wang采cai用yong雙shuang網wang熱re備bei份fen機ji製zhi，兩liang個ge千qian兆zhao環huan網wang同tong時shi工gong作zuo，從cong主zhu備bei切qie換huan時shi可ke以yi立li即ji使shi用yong，無wu需xu啟qi動dong時shi間jian。
EDS-828係(xi)列(lie)交(jiao)換(huan)機(ji)采(cai)用(yong)模(mo)塊(kuai)化(hua)設(she)計(ji)方(fang)式(shi)，可(ke)以(yi)根(gen)據(ju)車(che)站(zhan)和(he)控(kong)製(zhi)中(zhong)心(xin)的(de)具(ju)體(ti)需(xu)求(qiu)來(lai)選(xuan)擇(ze)配(pei)製(zhi)不(bu)同(tong)模(mo)塊(kuai)，即(ji)滿(man)足(zu)了(le)現(xian)有(you)係(xi)統(tong)設(she)備(bei)接(jie)入(ru)的(de)要(yao)求(qiu)，又(you)能(neng)夠(gou)在(zai)係(xi)統(tong)擴(kuo)容(rong)時(shi)提(ti)供(gong)足(zu)夠(gou)的(de)端(duan)口(kou)。EDS-828交換機支持豐富的路由協議，可以將車站局域網和骨幹傳輸網隔離，避免單一車站故障時影響到骨幹傳輸網。
在車站網絡中，為了避免不同子係統互相產生影響，並不適合直接將不同子係統接入到車站局域網。MOXA的DA-682係列嵌入式計算機，采用模組化設計，可以根據需要選擇網口串口組合。DA-682用於連接車站子係統，在子係統之間實現隔離，並且對數據進行前置處理減輕車站服務器的負載。為了實現更高的冗餘度，DA-682通常采用冗餘配置。
車站現場網路采用導軌式安裝的EDS係列交換機，通過光纖組成冗餘環網。環網上運行MOXA Turbo Ring協議，具有線路冗餘的特點，在線路發生故障時，能夠在20ms內切換到備份路徑，保證數據傳輸的不間斷。
MOXA綜合監控網絡方案采用在地鐵係統有著成熟應用的工業級以太網設備EDS-828係列交換機組建骨幹傳輸網，建立站間通訊平台。采用DA-682係列嵌入式計算機實現車站子係統的接入，通過EDS係列交換機組建現場環網連接現場設備，通過MOXA智能化的MXview網絡管理軟件實現對綜合監控網絡的全局監控。MOXA方案實現了地鐵綜合監控係統對冗餘性、可靠性、安全性、可擴展性和係統一致性的要求，為地鐵綜合監控係統提供最佳化的通訊平台。
|
